Ученые смогут создать препарат против старения и рака
Американским специалистам удалось расшифровать структуру фермента, который предотвращает старение человека
Ученые Калифорнийского университета расшифровали структуру сложного фермента теломераза, который, как считается, предотвращает старение, восстанавливая теломеры — концевые участки хромосом у растений, животных и людей. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature, детальное описание фермента позволит создать препараты, которые замедлят или даже остановят процесс старения. О работе сообщает AFP.
Каждая человеческая клетка содержит 23 пары хромосом. От длины теломер зависит биологический возраст человека и его старение на клеточном уровне, так как теломеры отвечают за защиту клетки. С каждым делением клетки теломеры изнашиваются, в итоге клетка перестает делиться и погибает. В 1985 году австрало-американский биолог Элизабет Блэкберн открыла теломеразу и способность фермента восстанавливать концевые участки хромосом с помощью дополнительных участков ДНК, удлиняя жизненный цикл клетки.
Таким образом, теломераза оказалась ключевым фактором долголетия. Как пояснил профессор Центра молекулярной биологии РНК (Center for Molecular Biology of RNA) при Калифорнийском университете в Санта-Крузе Майкл Стоун, дефицит фермента может ускорить гибель клеток и, как следствие, старение. В то же время избыток вещества может привести к «необузданному делению раковых клеток». По словам специалиста, благодаря препарату, который регулировал бы объемы фермента, можно было бы не только остановить старение, но и излечить онкологические заболевания. Однако первые попытки создать такое лекарство не удались из-за неполного понимания структуры теломеразы.
20-летнее исследование ученых под руководством молекулярного биолога в Калифорнийском университете в Беркли Кэтлин Коллинс поможет продвинуться в данном процессе. Команда изучила фермент с помощью современного криоэлектронного микроскопа (позволяет кристаллизовать и визуализировать те молекулярные соединения, которые невозможно увидеть с помощью рентгеновских лучей). Благодаря прибору специалисты смогли разглядеть теломеразу при беспрецедентном разрешении в 7-8 ангстремов (устаревшая внесистемная единица измерения, используемая в физике и оптике, данное значение можно приравнять к 0,7-0,8 нанометрам).
«Когда я увидела все субъединицы, все одиннадцать белков, я воскликнула: «Ого! Вау! Вот как они связаны друг с другом!», — поделилась ведущий автор исследования, постдокторант (кандидат наук, обладатель докторской степени) Института фундаментальных исследований Миллера при Калифорнийском университете в Беркли Тхи Хоанг Зыонг Нгуен.
В 2010 году ученые установили, что с помощью теломеразы можно остановить старение у мышей. Спустя год — смогли превратить изношенные клетки людей старше 90 лет в молодые стволовые клетки неотличимые от тех, из которых строится организм эмбрионов.
